Tổng quan nghiên cứu

Khu Bảo tồn thiên nhiên Pù Luông có tổng diện tích quy hoạch 17.171,03 ha, trải rộng trên địa bàn hai huyện Quan Hóa và Bá Thước thuộc tỉnh Thanh Hóa. Nơi đây sở hữu hệ sinh thái rừng nhiệt đới trên núi đá vôi đặc sắc với 1.579 loài thực vật bậc cao đã được ghi nhận, trong đó có 58 loài nằm trong Sách đỏ Việt Nam. Trong số các loài thực vật quý hiếm, Bảy lá một hoa (Paris polyphylla Smith) thuộc họ Trọng lâu (Trilliaceae) là cây thuốc có giá trị dược liệu đặc biệt cao, chứa các hoạt chất saponin quý hỗ trợ kháng khuẩn, chống viêm và ức chế tế bào ung thư.

Tuy nhiên, do giá trị thương mại lớn và nhu cầu thu mua dược liệu không ngừng tăng, quần thể Bảy lá một hoa ngoài tự nhiên đang bị khai thác tận diệt. Loài này hiện xếp ở cấp Nguy cấp (EN A1c,d) trong Sách đỏ Việt Nam và thuộc Danh mục thực vật rừng nguy cấp, quý, hiếm (Nhóm II theo Nghị định 06/2019/NĐ-CP). Thực trạng trên đặt ra yêu cầu cấp bách phải đánh giá chính xác hiện trạng lâm học và tìm kiếm các giải pháp bảo tồn nguồn gen hữu hiệu.

Luận văn thạc sĩ chuyên ngành Quản lý tài nguyên rừng tập trung nghiên cứu đặc điểm phân bố, hiện trạng bảo tồn và thử nghiệm khả năng nhân giống của loài Bảy lá một hoa tại Khu Bảo tồn thiên nhiên Pù Luông. Phạm vi khảo sát được triển khai tại các tiểu khu 261, 262 thuộc xã Cổ Lũng (huyện Bá Thước) và các tiểu khu 27, 41, 136 thuộc các xã Phú Lệ, Hồi Xuân, Thanh Xuân (huyện Quan Hóa) trong thời gian từ tháng 12/2017 đến tháng 4/2019. Kết quả nghiên cứu cung cấp luận cứ khoa học thực tiễn giúp nâng cao hiệu quả bảo tồn nguyên vị, hoàn thiện kỹ thuật gieo ươm nhân tạo và định hướng giải pháp phát triển sinh kế giảm áp lực khai thác rừng tự nhiên từ 30% đến 50% cho cộng đồng địa phương.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu được xây dựng dựa trên nền tảng lý thuyết sinh thái học cá thể và động thái quần thể thực vật rừng nhiệt đới. Trong đó, cấu trúc quần xã thực vật và mối quan hệ giữa loài với các yếu tố vi khí hậu (độ ẩm, độ cao, tầng tán che phủ, thảm mục) đóng vai trò quyết định đến sự tồn tại của các loài thảo bản dưới tán. Khung phân tích kế thừa lý thuyết bảo tồn sinh học với hai tiếp cận chính: bảo tồn nguyên vị (in-situ) tại sinh cảnh sống tự nhiên và bảo tồn chuyển vị (ex-situ) thông qua ươm giống, nhân nuôi phục vụ tái phục hồi quần thể.

Luận văn vận dụng các khái niệm nền tảng bao gồm:

  1. Tính đa dạng sinh học và bậc phân loại taxon chi Paris thuộc họ Trilliaceae.
  2. Sinh thái học loài cây thuốc quý hiếm bản địa vùng núi cao nhiệt đới gió mùa.
  3. Kỹ thuật nhân giống hữu tính qua gieo hạt và nhân giống vô tính qua hom thân củ.
  4. Đánh giá áp lực khai thác và mối đe dọa sinh cảnh theo khung áp lực - hiện trạng - phản hồi.

Hệ thống căn cứ pháp lý được áp dụng bao gồm Luật Lâm nghiệp năm 2017, Danh lục Đỏ của Hiệp hội Bảo vệ Thiên nhiên Thế giới (IUCN), Sách đỏ Việt Nam năm 2007 và Nghị định số 06/2019/NĐ-CP của Chính phủ về quản lý thực vật rừng, động vật rừng nguy cấp, quý, hiếm.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu kết hợp điều tra thực địa, phỏng vấn xã hội học lâm nghiệp và thực nghiệm nhân giống trong điều kiện kiểm soát:

  1. Phương pháp điều tra thực địa: Thiết lập 10 tuyến điều tra lâm học đại diện đi qua các kiểu rừng tự nhiên trên núi đất và núi đá vôi ở các dải độ cao biến động từ 60 m đến trên 1.600 m. Sử dụng bản đồ địa hình tỷ lệ 1/25.000, la bàn và thiết bị định vị toàn cầu GPS để xác định tọa độ phân bố từng cá thể. Tại mỗi điểm bắt gặp, tiến hành đo chiều cao vút ngọn (Hvn), ghi nhận hình thái thân, lá, hoa, quả và môi trường sống đi kèm.
  2. Phương pháp phỏng vấn và điều tra kinh tế - xã hội: Phỏng vấn bán cấu trúc cán bộ kiểm lâm địa bàn và 5 thương lái/người dân bản địa chuyên thu hái lâm sản phụ tại các xã vùng đệm để thu thập dữ liệu về trữ lượng, mùa vụ khai thác và biến động giá cả thu mua.
  3. Phương pháp thực nghiệm nhân giống: Thu thập hạt giống và hom thân củ từ các cây mẹ khỏe mạnh ngoài tự nhiên. Thử nghiệm nảy mầm hạt và chồi hom trên hai công thức giá thể: giá thể cát ẩm thuần và giá thể phối trộn (70% cát : 30% đất mùn tự nhiên). Khi cây con đạt tiêu chuẩn 2 lá thật, tiến hành cấy vào túi bầu dinh dưỡng với công thức ruột bầu chuẩn gồm 79% đất phù sa, 20% phân chuồng hoai mục và 1% phân bón NPK tổng hợp.
  4. Phương pháp phân tích dữ liệu: Đánh giá thứ hạng các mối đe dọa theo thang đo đa tiêu chí của Margoluis và Salafsky (2001) dựa trên diện tích ảnh hưởng, cường độ tác động và tính cấp thiết. Thời gian thu thập và phân tích dữ liệu kéo dài liên tục trong 17 tháng (từ tháng 12/2017 đến tháng 4/2019).

Lý do lựa chọn tổ hợp phương pháp này là nhằm đảm bảo tính đại diện về không gian phân bố sinh thái, đồng thời chuẩn hóa quy trình nhân giống để có thể chuyển giao công nghệ cho người dân địa phương.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Đặc điểm lâm học và hình thái học của loài: Bảy lá một hoa tại Pù Luông là cây thảo sống nhiều năm, thân đơn mọc thẳng đứng không phân nhánh, chiều cao thân biến động từ 0,4 đến 1,2 m. Vòng lá đỉnh gồm từ 4 đến 9 lá, phiến lá hình mũi mác dài 8 - 22 cm, rộng 5 - 12 cm, cuống lá dài 2,3 - 8,2 cm với 5 gân chính không cùng gốc. Hoa lưỡng tính mọc đơn độc trên đỉnh thân cách vòng lá 20 - 50 cm, đài hoa gồm 5 - 6 lá đài màu xanh lục dài 5 - 10 cm. Nhị hoa có từ 15 đến 20 nhị xếp thành 2 vòng tròn đồng tâm, vòng ngoài dài 8 - 12 mm màu vàng, vòng trong dài 5 - 7 mm màu nâu tím, đầu nhụy xẻ 5 - 6 thùy rõ rệt.
  2. Quy luật phân bố sinh thái theo đai cao: Quần thể Bảy lá một hoa phân bố tập trung chủ yếu ở đai cao từ 700 m đến 1.650 m, thuộc kiểu rừng nguyên sinh rậm thường xanh mưa mùa nhiệt đới cây lá rộng trên núi đá vôi và núi bazan. Loài hoàn toàn vắng bóng ở các đai thấp dưới 300 m. Nơi sống của loài đòi hỏi độ che phủ tán rừng cao trên 70%, tầng mùn ẩm dày và độ ẩm không khí duy trì ở mức cao quanh năm.
  3. Hiệu quả thử nghiệm nhân giống: Thực nghiệm gieo ươm cho thấy hạt giống tự nhiên có tỷ lệ ngủ nghỉ sâu, thời gian nảy mầm kéo dài từ 3 đến 6 tháng. Giá thể phối trộn 70% cát : 30% đất cho tỷ lệ hạt nảy mầm cao hơn 25% so với giá thể cát ẩm thuần. Trong khi đó, phương pháp nhân giống vô tính bằng hom đầu củ cho kết quả vượt trội: thời gian bật mầm chỉ mất 20 - 35 ngày và tỷ lệ sống sót của cây con khi vào bầu đạt trên 85%.
  4. Áp lực khai thác thương mại: Điều tra thị trường cho thấy giá thu mua thân rễ Bảy lá một hoa tươi dao động từ 1.500.000 đến 2.500.000 VNĐ/kg tùy kích cỡ củ. Do áp lực kinh tế khi 89,57% lao động địa phương phụ thuộc vào sản xuất nông nghiệp thuần túy, người dân đã khai thác đào cả củ non, dẫn đến mật độ cá thể trưởng thành trong tự nhiên suy giảm ước tính trên 60% trong vòng 10 năm qua.

Thảo luận kết quả

Đặc tính sinh thái của Bảy lá một hoa phản ánh sự thích nghi hẹp với các vùng sinh cảnh có độ ẩm cao và nền vi khí hậu mát mẻ đặc trưng của dải núi Pù Luông. Việc loài chỉ xuất hiện ở các tiểu khu 261, 262 (xã Cổ Lũng) hay 41, 136 (xã Hồi Xuân, Phú Lệ) chứng minh tầm quan trọng của các dải rừng nguyên sinh ít bị tác động.

Khi so sánh với các nghiên cứu nhân giống tại miền Bắc, kết quả về tỷ lệ nảy mầm của hom củ trong đề tài này hoàn toàn tương thích với các mô hình thử nghiệm của Viện Nghiên cứu và Phát triển Vùng. Tốc độ bật chồi nhanh của hom củ chứng minh đây là hướng tiếp cận khả thi nhất để sản xuất cây giống thương phẩm quy mô lớn trong thời gian ngắn.

Dữ liệu nghiên cứu về cấu trúc đai cao và tốc độ sinh trưởng của mầm cây có thể được trực quan hóa hiệu quả thông qua biểu đồ phân bố tần số cá thể theo độ cao và biểu đồ đường thể hiện tỷ lệ nảy mầm tích lũy theo tuần. Đồng thời, bảng ma trận đánh giá đe dọa sinh cảnh làm rõ nguyên nhân gốc rễ của sự suy thoái nguồn gen là sự kết hợp giữa sinh trưởng chậm của loài và hoạt động thu hái mang tính triệt hạ của con người.

Đề xuất và khuyến nghị

Nhằm bảo tồn bền vững nguồn gen Bảy lá một hoa gắn với phát triển kinh tế lâm nghiệp tại Khu Bảo tồn thiên nhiên Pù Luông, 4 nhóm giải pháp chiến lược được đề xuất:

  1. Bảo tồn nguyên vị và thiết lập khu bảo vệ vi mô: Ban quản lý Khu Bảo tồn thiên nhiên Pù Luông cần chủ trì quy hoạch và lập 02 khu bảo tồn vi mô (diện tích khoảng 50 ha/khu) tại các tiểu khu 261 và 262 thuộc xã Cổ Lũng trong giai đoạn 2020 - 2022. Mục tiêu là bảo vệ nguyên vẹn 100% các cá thể mẹ trưởng thành tự nhiên, duy trì nguồn phát tán hạt giống tự nhiên trong rừng đặc dụng.
  2. Xây dựng vườn ươm giống và chuẩn hóa quy trình nhân giống: Hạt Kiểm lâm phối hợp cùng các viện nghiên cứu chuyên ngành triển khai vườn ươm giống bán tự nhiên quy mô 5.000 m2 trong giai đoạn 2021 - 2023. Áp dụng kỹ thuật nhân giống bằng hom củ với giá thể phối trộn 70% cát : 30% đất và đóng bầu dinh dưỡng hữu cơ, đặt mục tiêu sản xuất ổn định từ 15.000 đến 20.000 cây giống đạt chuẩn mỗi năm.
  3. Phát triển mô hình kinh tế trồng dược liệu dưới tán rừng: Ủy ban nhân dân hai huyện Bá Thước và Quan Hóa cùng Ban quản lý Khu bảo tồn xây dựng dự án chuyển giao kỹ thuật trồng Bảy lá một hoa dưới tán rừng tự nhiên cho 300 hộ dân vùng đệm tại các xã Lũng Cao, Cổ Lũng, Thành Sơn trong giai đoạn 2022 - 2025. Mô hình hướng tới mục tiêu nâng thu nhập kinh tế của người dân vùng lõi thêm 20 - 30%, qua đó giảm áp lực vào rừng khai thác trái phép.
  4. Tăng cường tuần tra, giám sát và thực thi pháp luật: Lực lượng Kiểm lâm Pù Luông phối hợp chính quyền 9 xã vùng đệm tăng tần suất tuần tra tại các điểm nóng phân bố lên 4 lần/tháng bằng ứng dụng phần mềm SMART kết hợp GPS. Kiểm soát chặt chẽ các đầu mối thu mua lâm sản phụ, xử lý dứt điểm 100% các vụ việc tàng trữ, buôn bán dược liệu nguy cấp theo quy định tại Nghị định 06/2019/NĐ-CP và Bộ luật Hình sự.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Nội dung và kết quả của luận văn mang lại giá trị thực tiễn cho 4 nhóm đối tượng:

  1. Ban quản lý các khu bảo tồn thiên nhiên và vườn quốc gia: Vận dụng trực tiếp khung phương pháp điều tra tuyến, phân tích mối đe dọa sinh cảnh và thiết lập các trạm giám sát vi mô đối với các loài thực vật thân thảo quý hiếm có nguy cơ tuyệt chủng cao.
  2. Cán bộ nghiên cứu, giảng viên và sinh viên ngành Lâm nghiệp, Sinh học, Dược học: Sử dụng làm tài liệu tham khảo chuyên sâu về phân loại hình thái, đặc điểm sinh thái cá thể chi Paris, cũng như tài liệu giảng dạy về phương pháp giải phẫu và bảo tồn tài nguyên thực vật rừng nhiệt đới.
  3. Doanh nghiệp dược liệu và hợp tác xã nông lâm nghiệp: Khai thác công thức phối trộn giá thể gieo ươm, kỹ thuật xử lý hom thân củ và quy trình đóng bầu chăm sóc cây con để nhân rộng mô hình canh tác dược liệu thương phẩm dưới tán rừng có hiệu quả kinh tế cao.
  4. Cơ quan quản lý nhà nước (Chi cục Kiểm lâm, Sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn): Sử dụng các số liệu điều tra thực địa để xây dựng chính sách quy hoạch bảo tồn nguồn gen nguy cấp, tích hợp vào kế hoạch phát triển kinh tế lâm sản ngoài gỗ bền vững của địa phương.

Câu hỏi thường gặp

Cây Bảy lá một hoa có đặc điểm nhận dạng đặc trưng nào ngoài thực địa? Loài này có thân thảo đơn độc cao 0,4 - 1,2 m, mang một vòng gồm 4 - 9 lá hình mũi mác dài 8 - 22 cm với 5 gân chính không cùng gốc. Hoa mọc đơn độc ở đỉnh thân, nổi bật với 5 - 6 lá đài dạng lá màu xanh lục và 15 - 20 nhị hoa xếp 2 vòng có màu vàng và nâu tím.

Vì sao quần thể Bảy lá một hoa tại Pù Luông bị suy giảm nghiêm trọng? Nguyên nhân chủ yếu do giá trị dược liệu cao, giá thu mua củ tươi lên đến 1,5 - 2,5 triệu VNĐ/kg kích thích người dân khai thác triệt để. Thêm vào đó, hơn 89% lao động địa phương làm nông nghiệp có thu nhập thấp, kết hợp với đặc tính sinh trưởng chậm và thời gian ngủ nghỉ hạt kéo dài của cây.

Phương pháp nhân giống nào mang lại hiệu quả kinh tế và kỹ thuật cao nhất? Phương pháp nhân giống vô tính bằng hom đầu củ đem lại hiệu quả cao nhất với thời gian bật chồi chỉ từ 20 đến 35 ngày và tỷ lệ sống sót đạt trên 85%. Phương pháp này khắc phục hoàn toàn nhược điểm nảy mầm chậm kéo dài nhiều tháng của hạt giống tự nhiên.

Công thức giá thể và thành phần ruột bầu tối ưu cho cây con là gì? Giai đoạn gieo ươm đạt tỷ lệ nảy mầm tốt nhất trên giá thể phối trộn 70% cát sạch : 30% đất mùn tự nhiên. Khi chuyển cây con có 2 lá thật vào bầu, công thức ruột bầu tối ưu gồm 79% đất phù sa màu mỡ, 20% phân chuồng ủ hoai mục và 1% phân bón NPK tổng hợp.

Nghiên cứu mang lại đóng góp mới nào cho công tác quản lý tài nguyên rừng? Đề tài cung cấp dữ liệu định vị tọa độ GPS chính xác của loài trên 10 tuyến khảo sát tại các tiểu khu trọng điểm của Pù Luông. Đồng thời, nghiên cứu hoàn thiện quy trình nhân giống chuẩn và đề xuất mô hình sinh kế gắn bảo tồn nguyên vị với phát triển kinh tế dưới tán rừng.

Kết luận

  • Luận văn đã mô tả toàn diện đặc điểm hình thái học và sinh thái học của loài Paris polyphylla Smith tại Pù Luông, xác định cây cao 0,4 - 1,2 m với vòng 4 - 9 lá và hoa lưỡng tính đặc trưng.
  • Xác lập quy luật phân bố của loài tập trung ở đai cao từ 700 m đến 1.650 m trên núi đá vôi và núi bazan tại các tiểu khu 261, 262, 41, 136 và 27.
  • Chuẩn hóa quy trình nhân giống vô tính bằng hom thân củ đạt tỷ lệ sống trên 85% và tối ưu hóa giá thể gieo ươm với tỷ lệ 70% cát : 30% đất.
  • Phân tích rõ áp lực suy giảm nguồn gen do hoạt động thu hái thương mại trong bối cảnh 89,57% lao động địa phương phụ thuộc vào nông nghiệp.
  • Xây dựng hệ thống 4 giải pháp đồng bộ gồm lập khu bảo vệ vi mô, vận hành vườn ươm giống, phát triển sinh kế dưới tán rừng và số hóa tuần tra bảo vệ giai đoạn 2020 - 2025.

Kế hoạch hành động tiếp theo cần tập trung theo dõi tỷ lệ sống của cây con tái thả ngoài tự nhiên và hoàn thiện chuỗi liên kết tiêu thụ sản phẩm dược liệu cho người dân vùng đệm trong giai đoạn 3 năm tới. Các tổ chức bảo tồn và đơn vị quản lý tài nguyên rừng cần tiếp tục hỗ trợ nguồn lực để triển khai đồng bộ các mô hình nhân giống, góp phần giữ gìn nguồn gen quý giá cho nền y dược dân tộc.